JPH06103124B2 - 採暖器具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、台所やトイレ等の採暖器具に関するものであ
る。

従来の技術 従来、台所やトイレ等で使用される電気ヒータやパネル
ヒータ・小型電気温度風器等の採暖器具は、発熱量や送
風量の制御を全く行わないか、あるいは気温センサーに
より気温を検知し、それがあらかじめ定められた設定温
度になるように発熱量から送風量どちらかの制御を行っ
ていた。一例として、第５図に従来の採暖器具のブロッ
ク図を示す。気温センサー13からの信号は、比較器15
で、気温設定手段14からの信号と比較され、その比較信
号により制御器16が動作されて発熱体17を制御し、気温
を設定気温に制御する。

発明が解決しようとする問題点 気温が検知してそれが設定温度になるよう発熱量が送風
量どちらかの制御を行うといった採暖器具においては、
気温のみを検知するため、周囲壁体温が低い場合は採暖
器具が動作していても、体感的には温度が低く寒いとい
ったことが生じていた。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の採暖器具は、室
内の暖房に供する発熱体と、この発熱体により発生した
熱を前記室内に送風する送風機と、前記室内の気温を検
出する気温センサーと、前記室内の赤外温度を検出する
赤外温度センサーと、前記気温センサーから入力される
気温信号と前記赤外温度センサーから入力される赤外温
度信号とから演算される演算値に基づき前記発熱体前面
に人が存在するか否かを判断する判断手段と、前記気温
センサーから気温信号が入力されると予め定められた関
数に基づいて赤外温度の設定値を演算する赤外温度設定
手段と、前記赤外温度設定手段からの赤外温度設定値信
号と前記赤外温度センサーからの赤外温度信号との偏差
を演算する偏差演算手段と、前記判断手段からの人体判
断信号に基づき前記発熱体前面に人が存在する場合は前
記発熱体を最高発熱量で運転するとともに前記偏差演算
手段からの偏差信号がある一定値以下になると前記送風
機を一定風量で運転し、前記人体判断信号に基づき前記
発熱体前面に人が存在しない場合は前記送風機と発熱体
の運転を停止する制御手段とからなる。

また本発明の判断手段は、気温センサーから入力される
気温信号と赤外温度センサーから入力される赤外温度信
号とから予め定められた関数に基づきある演算値を演算
する第一の演算手段と、タイマと、前記演算値を記憶す
る記憶手段と、前記タイマからの信号により一定時間経
過した時点での前記第一の演算手段から入力される演算
信号と前記記憶手段から入力される記憶信号との偏差を
演算する第二の演算手段と、前記演算信号が予め定めら
れた設定値以上ならば不在信号を出力し、前記演算信号
が前記設定値未満ならば前記第二の演算手段から入力さ
れる偏差信号に基づき在・不在の信号を出力する比較手
段とからなる。

作用 本発明は上記した構成により、発熱体前面に人がいる・
いないを判断手段によって検知し、その検知信号と偏差
演算手段からの信号に基づいて発熱体および送風機の制
御を行うものである。

人体検知を行って採暖するため、必要な時に自動的に動
作し、消費電力を節約できる。また、検知した気温から
赤外温度の設定値を決定しているため、体感的に快適な
採暖を行うことができる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面の第１図〜第３図に用
いて説明する。

第１図において、１は気温センサー、２は赤外温度セン
サー、３は発熱体前面に人が存在するか否かを判断する
判断手段、４は赤外温度の設定値を演算する演算手段、
５は演算手段４からの信号と赤外温度センサー２からの
信号との偏差を演算する偏差演算手段、６は判断手段３
からの信号と偏差演算手段５からの信号に基づいて発熱
体７と送風機８を制御する制御手段である。

気温センサー１と赤外温度センサー２それぞれからの信
号は判断手段３に入り、発熱体前面に人が存在するか否
かが判断される（第２図参照）。ここで、気温センサー
１と赤外温度センサー２それぞれからの信号は、判断手
段３内の第一の演算手段において式（１）に基づいて処
理され、演算値Ｔが求められる。この演算値Ｔは人体の
体感温度と相関があるものである。

Ｔ＝aTa＋bTr （１） ここで、Taは気温センサー１からの信号、Trは赤外温度
センサー２からの信号、ａ、ｂは定数である。

気温がTa1で赤外温度がTr1であるとすると、演算値T1は
式（１）より、 T1＝aTa1＋bTr1 となり、判断手段３内の記憶手段にT1が記憶される。次
に、判断手段３内のタイマからの信号により一定時間経
過した時点で第一の演算手段より式（１）に基づいて演
算値T2が演算される。

T2＝aTa2＋bTr2 演算値T1、T2は判断手段３内の第二の演算手段により式
（２）に基づいて処理され、偏差ΔTdが演算される。

ΔTd＝T2−T1 （２） 次に人の在・不在の判定について述べる。まず判断手段
３内の比較手段でT2と予め定められた設定値T3が比較さ
れ、T2≧T3ならば発熱体７前面に人が居ても居なくても
不在の信号を出力する。これは体感温度であるT3がある
程度高い値となるならば採暖の必要がないためである。
T2＜T3ならば前記比較手段で偏差の絶対値｜ΔTd|が予
め定められたある定数と比較される。この場合の定数
は、ΔTdが正であれば正の定数C1であり、ΔTdが負であ
れば正の定数C2である。そしてΔTdが正でありかつ｜Δ
Td|がC1より大ならば比較器は発熱体前面に人が入って
きたことを示す信号を発する。この信号はΔTdが負でか
つ｜ΔTd|がC2より大になるまで連続して発せられる。
ΔTdが負でかつ｜ΔTd|がC2より大ならば比較器は発熱
体前面から人が去ったことを示す信号を発する。この信
号はΔTdが正でありかつ｜ΔTd|がC1より大になるまで
連続して発せられる。ただし、本採暖器具の主電源をオ
ンした際には、比較器は発熱体前面から人が去ったこと
を示す信号を発するものとする。

発熱体前面に人が存在しない場合、気温はTa1≒Ta2、赤
外温度は周囲壁体温Tr1≒Tr2であるから、ΔTdの正負に
かかわらず｜ΔTd|≒０＜C1、C2となり、比較器は発熱
体前面から人が去ったことを示す信号を発する。このと
き、記憶手段内には、T1の代わりにT2が記憶される。発
熱体前面に人が入ってくると、それまで気温Ta1、赤外
温度が低温の周囲壁体温Tr1であったのに対して、発熱
体前面に人が存在するため、気温はTa2（Ta1≒Ta2）で
あるが赤外温度センサーが人体表面温Tr2（Tr2＞Tr1）
を検知するため、第一の演算手段より式（１）に基づい
て演算される演算値は、T2＞T1となり、ΔTd＞０であり
かつ｜ΔTd|＞C1となるため、比較器は発熱体前面に人
が入ってきたことを示す信号を発する。この信号はこれ
以降に発熱体前面から人が去るまで、すなわちΔTdが負
でかつ｜ΔTd|がC2より大になるまで連続して発せられ
る。以上のようにして、判断手段３では発熱体前面に人
が存在するか否かが判断される。

一方、赤外温度設定手段４により式（２）に基づいて演
算される赤外温度設定値Tro（第３図参照）と赤外温度
センサー２からの信号Trは偏差演算手段５で比較され、
偏差ΔＴ＝Tro−Trが演算される。

Tro＝cTa＋ｄ （２） ここで、Taは気温センサー１からの信号、ｃ、ｄは定数
である。

偏差演算手段５からの信号ΔＴと判断手段３からの人体
検知信号とにより制御手段６は動作し、制御手段６によ
りΔＴが小さくなるように発熱体７と送風機８の制御が
行なわれる。この場合、採暖性能を高めるため、最初は
発熱体７のみを最高発熱量で運転し輻射熱で急速に採暖
を促進させ、ΔＴがある一定値以下になると送風機８を
一定風量で運転してΔＴがゼロとなるよう輻射と対流に
より暖房を行なう。第４図は本実施例の概略構成図であ
る。

上記作用により、検知した気温から赤外温度の設定値を
決定して発熱体と送風機とを制御するので、従来のよう
に気温を検知して採暖器具を制御する場合に比べて採暖
性能が向上するといった効果がある。また気温センサー
と赤外温度センサーの出力により体感温度と相関のある
演算値を演算し、この演算値がある値以上ならば不在信
号を出力して機器の運転を停止し、ある値未満ならば演
算値自身に基づいて機器前面の人の在・不在を判断して
機器を動作するので、室内が暖かい場合は機器を運転せ
ず、室内が寒い場合は機器前面の人の有無により機器の
運転を制御することができ、消費電力が節約でき省エネ
ルギー性があるといった効果がある。

発明の効果 以上のように、本発明の採暖器具によれば次の効果が得
られる。

（１）検知した気温から赤外温度の設定値を決定して発
熱体と送風機とを制御するので、従来のように気温を検
知して採暖器具を制御する場合に比べて採暖性能が向上
する。

（２）気温センサーと赤外温度センサーの出力により体
感温度と相関のある演算値を演算し、この演算値がある
値以上ならば不在信号を出力して機器の運転を停止し、
ある値未満ならば演算値自身に基づいて機器前面の人の
在・不在を判断して機器を動作するので、室内が暖かい
場合は機器を運転せず、室内が寒い場合は機器前面の人
の有無により機器の運転を制御することがき、消費電力
が節約でき省エネルギー性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す採暖器具のブロック
図、第２図は同採暖器具の動作時の気温と赤外温度の変
化を示す特性図、第３図は同採暖器具の気温と赤外温度
の設定値との関係を示す特性図、第４図は同採暖器具の
概略構成図、第５図は従来の実施例を示す採暖器具のブ
ロック図である。 １……気温センサー、２……赤外温度センサー、３……
判断手段、４……赤外温度設定手段、５……偏差演算手
段、６……制御手段、７……発熱体、８……送風機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内の暖房に供する発熱体と、この発熱体
   により発生した熱を前記室内に送風する送風機と、前記
   室内の気温を検出する気温センサーと、前記室内の赤外
   温度を検出する赤外温度センサーと、前記気温センサー
   から入力される気温信号と前記赤外温度センサーから入
   力される赤外温度信号とから演算される演算値に基づき
   前記発熱体前面に人が存在するか否かを判断する判断手
   段と、前記気温センサーから気温信号が入力されると予
   め定められた関数に基づいて赤外温度の設定値を演算す
   る赤外温度設定手段と、前記赤外温度設定手段からの赤
   外温度設定値信号と前記赤外温度センサーからの赤外温
   度信号との偏差を演算する偏差演算手段と、前記判断手
   段からの人体判断信号に基づき前記発熱体前面に人が存
   在する場合は前記発熱体を最高発熱量で運転するととも
   に前記偏差演算手段からの偏差信号がある一定値以下に
   なると前記送風機を一定風量で運転し、前記人体判断信
   号に基づき前記発熱体前面に人が存在しない場合は前記
   送風機と発熱体の運転を停止する制御手段とからなる採
   暖器具。
2. 【請求項２】判断手段は、気温センサーから入力される
   気温信号と赤外温度センサーから入力される赤外温度信
   号とから予め定められた関数に基づきある演算値を演算
   する第一の演算手段と、タイマと、前記演算値を記憶す
   る記憶手段と、前記タイマからの信号により一定時間経
   過した時点での前記第一の演算手段から入力される演算
   信号と前記記憶手段から入力される記憶信号との偏差を
   演算する第二の演算手段と、前記演算信号が予め定めら
   れた第一の設定値以上ならば不在信号を出力し、前記演
   算信号が前記設定値未満ならば前記第二の演算手段から
   入力される偏差信号に基づき在・不在の信号を出力する
   比較手段とからなる特許請求の範囲第１項記載の採暖器
   具。